随着市场需求的发展,产品的复杂化程度越来越高,但生产周期却越来越短,这对制造业提出了越来越高的要求。车铣复合加工机床是近年来为适应上述要求而迅速发展的机种,可实现一次装夹,完成零件的全部加工工序,从而大幅度提高生产效率。但车铣复合加工机床的研发需要大量的设计方案及实验分析,因此需要消耗大量的企业成本和较长的开发周期。虚拟样机技术是一种全新的设计方法,采用该设计方法可以减少机床设计的成本,同时也可以缩短产品的研究开发周期。本文基于虚拟样机技术,建立了机床的虚拟样机模型,分析了机床的运动学与动力学特性,研究了机床主轴的动态特性,并对机床的数控加工功能进行了仿真研究,降低了机床设计成本及缩短了开发周期,其主要研究内容包括以下几个方面：(1)研究车铣复合加工机床的总体结构特点,制定机床的总体设计方案,对车铣复合加工机床各部件的结构进行细化设计,并建立机床的虚拟样机模型。(2)分析研究机床的运动学特性,对机床虚拟样机进行干涉检查、正运动学和逆运动学求解,得出机床各运动导轨的运动变化规律,为后续的分析研究奠定基础。(3)建立机床的多刚体模型和刚柔耦合模型,分析两种模型下机床的动力学特性,得出两种模型下机床运动时各导轨驱动电机所需驱动力的大小及其变化规律。对比分析结果得出,刚柔耦合模型更加接近于真实物理样机,为机床设计过程中电机的选型提供参考依据。(4)利用有限元分析软件ANSYS12.0分析机床的关键部件——主轴的动态特性,对主轴进行模态分析及谐响应分析,得出机床主轴工作时振动特性及动刚度,为机床设计过程中主轴结构的优化提供重要依据。(5)基于VERICUT6.2软件建立机床的仿真加工几何模型,再导入机床数控加工仿真NC程序,进行机床的车削加工及铣削加工工艺的加工功能仿真研究。